Какой алюминиевый сплав следует использовать

Алюминий прочен, легок, устойчив к коррозии и недорог, что делает его очень универсальным и эффективным материалом как для прототипов, так и для серийного производства. Его пластичность делает его легко формуемым, а поскольку алюминиевые сплавы легко скалываются, они намного лучше поддаются механической обработке, чем другие металлы, такие как сталь и титан, что продлевает срок службы инструмента.

Однако не весь алюминий одинаков. Как и большинство металлов, алюминий обычно сплавляют с другими элементами для улучшения его свойств, и знание того, какой алюминиевый сплав использовать, зависит от конкретных необходимых свойств. Различные типы алюминиевых сплавов различаются по прочности, коррозионной стойкости, обрабатываемости и другим свойствам. Поэтому важно знать разницу между ними при принятии решения о том, какой алюминиевый сплав использовать для конкретного применения.

Деформируемые алюминиевые сплавы обозначаются четырехзначным номером. Первая цифра обозначает основной легирующий элемент или элементы, поэтому сплавы с одинаковой первой цифрой имеют схожие свойства и могут считаться принадлежащими к одному семейству или серии.

В этом посте мы рассмотрим семь серий алюминиевых сплавов, их общие свойства и области применения, а также разницу между кованым и литым алюминием. Мы также предоставим рекомендации по выбору алюминиевого сплава для вашего применения.

Серия 1xxx

Сплавы серии 1xxx, или технически чистый алюминий, содержат не менее 99,0% чистого алюминия. Коммерчески чистый алюминий очень мягкий и пластичный, обладает отличной коррозионной стойкостью, обрабатываемостью, тепло- и электропроводностью. По этой причине серия 1xxx обычно используется для линий электропередач.

В общем, более мягкие алюминиевые сплавы, такие как 1xxx, трудно поддаются механической обработке, потому что они имеют тенденцию образовывать наросты расплавленного алюминия на режущем инструменте. Тем не менее, те же свойства обеспечивают превосходную свариваемость серии 1xxx. Серия 1ххх не подлежит термической обработке, так как в ее структуру не входят существенные легирующие элементы.

Серия 2xxx

Серия 2xxx содержит медь в качестве основного легирующего элемента, что обеспечивает им хорошее сочетание прочности и ударной вязкости. Однако они не так устойчивы к атмосферной коррозии, как большинство других алюминиевых сплавов, поэтому их обычно окрашивают или плакируют более стойким к коррозии сплавом. Сплавы серии 2xxx, особенно 2024, широко используются в аэрокосмической промышленности из-за их высокого отношения прочности к весу.

Сплавы серии 2xxx хорошо поддаются механической обработке, очень пластичны в полностью отожженном состоянии и могут подвергаться термической обработке после формования для значительного увеличения их прочности. Однако они являются наименее свариваемой группой алюминиевых сплавов и очень подвержены горячему растрескиванию.

Серия 3xxx

Марганец является основным легирующим элементом в серии 3xxx, группе коррозионно-стойких алюминиевых сплавов средней прочности. 3003 — распространенный универсальный сплав, который часто используется для общих целей, поскольку он обладает приличной прочностью и хорошей обрабатываемостью. Другой сплав серии 3xxx, 3004, хорошо известен как материал для алюминиевых банок для напитков.

При принятии решения о том, какой алюминиевый сплав использовать, сплавы серии 3xxx являются хорошим выбором для многих применений. Они легко формуются, свариваются и хорошо поддаются механической обработке, но они хуже поддаются механической обработке, чем другие серии более твердых сплавов. Как правило, они не подлежат термообработке.

Серия 4xxx

Сплавы серии 4ххх содержат кремний в качестве основного легирующего элемента, который снижает температуру плавления при сохранении пластичности. Обычно они используются в качестве сварочной проволоки или присадок для пайки, а не в качестве основного материала. Сплав 4043 является одним из наиболее распространенных присадок для сварки сплавов серии 6ххх. Сплавы серии 4ххх не подлежат термообработке.

Серия 5xxx

Сплавы серии 5ххх содержат магний в качестве основного легирующего элемента. Сплавы этой серии обычно выпускаются в виде листов или пластин и обладают прочностью от умеренной до высокой и отличной коррозионной стойкостью в морской среде. По этой причине серия 5xxx широко используется в строительстве, резервуарах для хранения, сосудах под давлением и в морской технике.

Сплавы серии 5ххх обладают отличной формуемостью, свариваемостью, достаточно хорошей обрабатываемостью и не поддаются термической обработке.

Серия 6xxx

Сплавы серии 6ххх — самая популярная и универсальная группа алюминиевых сплавов — содержат в качестве легирующих элементов как магний, так и кремний. Они обладают умеренно высокой прочностью в сочетании с отличной коррозионной стойкостью.

Сплавы серии 6xxx поддаются термообработке, хорошо формуются, обладают хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, что делает их отличными материалами для широкого спектра применений. Наиболее распространенный алюминиевый сплав 6061 используется для авиационных, автомобильных и морских рам, архитектурных конструкций, промышленного оборудования, медицинских и полупроводниковых сборок и бесчисленного множества других применений. Для многих клиентов, решающих, какой алюминиевый сплав использовать в общих целях, 6061 является надежным и легкодоступным выбором.

Серия 7xxx

Серия 7xxx содержит цинк в качестве основного легирующего элемента, и большинство сплавов также содержат меньшее количество магния, меди или хрома. Это самая прочная группа алюминиевых сплавов, некоторые по прочности сравнимы со сталью. Их высокая прочность делает их идеальными для высокопроизводительных применений в авиационной, аэрокосмической и спортивной промышленности.

Сплавы серии 7ххх имеют разные свойства в зависимости от легирующих элементов. Их высокая прочность затрудняет формование по сравнению с другими алюминиевыми сплавами, и большинство сплавов этой группы не поддаются сварке. Обрабатываемость зависит от сплава, но, как и большинство твердых сплавов, они хорошо поддаются механической обработке. Серия 7xxx подвергается термообработке.

Кованый и литой алюминий

Все приведенные выше обозначения сплавов относятся к кованому алюминию, который обрабатывается в твердом состоянии с помощью таких методов, как прокатка или экструзия. Однако существуют и обозначения для литейных алюминиевых сплавов. Литой алюминий плавится в печи и заливается в форму, что придает ему самые разные свойства.

Система обозначения литого алюминиевого сплава основана на формате xxx.x. Как и в серии деформируемых сплавов, первая цифра представляет основной легирующий элемент, а другие цифры соответствуют тем же элементам, что и серия деформируемых сплавов. Например, серия 1xx.x – это коммерчески чистый литой алюминий, 2xx.x – литой алюминий, легированный медью, и т. д.

Литейные сплавы содержат больший процент легирующих элементов, чем деформируемые сплавы. Они, как правило, имеют более низкую прочность на растяжение, чем кованый алюминий, из-за дефектов литья, поэтому они обычно не используются в конструкционных целях. Литейные сплавы дешевле, чем деформируемые, а процесс литья обеспечивает гораздо большую гибкость в производстве форм. Могут быть изготовлены литые алюминиевые детали, которые практически не требуют обработки после литья.

Алюминиевая инструментальная пластина обычно отливается, так как процесс литья обеспечивает очень точные допуски на плоскостность и толщину. Mic-6 является примером литой алюминиевой инструментальной плиты из сплава 7xx.x. Инструментальная пластина Mic-6 известна своей выдающейся стабильностью и строго контролируемой плоскостностью и толщиной, что является результатом высокой прочности сплава 7xx.x и тщательно контролируемого процесса, используемого для ее литья.

Какой алюминиевый сплав использовать

Industrial Metal Service специализируется на поставках алюминия для механических мастерских, производителей и производителей в районе залива Сан-Франциско и по всему миру. У нас есть обширный ассортимент алюминиевых сплавов, включая как новые материалы, полученные с заводов в США, так и проверенные остатки алюминиевых сплавов, что обеспечивает значительную экономию по сравнению с новым материалом. Мы можем предоставить алюминий, вырезанный точно по размеру, необходимому для вашего процесса, с помощью наших услуг по прецизионной резке по размеру.